Nitro

Evo nekih od najcescih pitanja vezanih za teoriju rada N2O sistema, odnosno sta je u stvari N2O sistem i kako radi?

1. Sta je N2O? Hemijske karakteristike:
Sam N2O (biazot monoksid, azot suboksid, nitrous oxide...) je tecnost (na atmosferskom pritisku i normalnoj temperaturi je gas, bezbojan, bez mirisa, iako u vecim koncentracijama ima blagi slatkasti miris. U manjim koncentracijama izaziva blago kikotanje i histeriju, zbog cega se u kombinaciji sa eterom koristi i kao anestetik. U velikim koncentracijama izaziva gusenje - mada na kraju krajeva, velika koncentracija BILO CEGA imace za poskledicu da disete sve osim vazduha, pa je i normalno da se onda i udavite Ljubomoran Izbegavajte, dakle Smesko E da, da odmah razjasnim, N2O, ili kako ga popularno (i pogresno) nazivaju NITRO, nema nikakve veze sa nitrom koji se koristi u top fuel dragsterima. Iako se N2O koristi u nekim klasama dragstera, postoji i nitrometan, koji je POTPUNO druga prica...To je gorivo, ovo je nosilac kiseonika, i jedina slicnost je sto oba imaju azot i kiseonik u sebi u nekom obliku.

Molekul N2O je sastavljen od 2 atoma azota i 1 atoma kiseonika i po tezini je 36% kiseonik, za razliku od vazduha koji je po tezini, 23.6% kiseonik. Na 20c, potrebno je 52 bara pritiska da se N2O zadrzi u tecnom obliku (vise o tome zasto bas u tecnom, malo kasnije). Kriticna temperatura je 36.5c, kada postaje nemoguce drzati N2O u tecnom obliku, i tada krece da isparava - pri tome ce pritisak porasti na 73 bara. Znaci, to je kriticna temperatura, i JAKO je bitno drzati temperaturu N2O ISPOD 36.5 stepeni, ako zelite koristiti N2O u svom tecnom obliku. Pri prelasku sa 50+ bara iz tecne forme na atmosferski pritisak, pad pritiska izaziva kljucanje i sirenje N2O, pri cemu temperatura pada na oko -88c, sto je temperatura kljucanja N2O. Evo prvog razloga zasto treba drzati N2O tecnim - pored opasnosti da vam se boca, odnosno sigurnosni ventil, razleti ako je BAS dobro ugrejete te previse N2O ispari, ako je N2O vec ispario u bocu, efekat isparavanja i naglog hladjenja usisa pri izlasku iz boce, mnogo je manji. Bice kasnije reci o nekim vaznijim efektima uzimanja gasovitog, umesto tecnog N2O

Procentualno, dakle, N2O nosi vise kiseonika nego vazduh, te je dakle potrebno manje N2O nego vazduha, za istu snagu. Ovde treba imati u vidu da se ne porede babe i zabe (moje omiljeno Smesko ), dakle poredi se vazduh sa GASOVITIM N2O, i tecni N2O bi onda trebalo porediti sa TECNIM vazduhom (odnosno kiseonikom). Automatski vam je valjda jasno zasto se onda uopste koristi N2O i zasto je tako zgodan kao nacin povecanja snage, odnosno nosilac kiseonika - pa prosto, N2O je moguce cuvati na relativno malim pritiscima i sobnim temperaturama u tecnom stanju (dok je za tecni kiseonik potreban jako veliki pritisak i jako niska temoperatura. Znaci, prakticno ga je cuvati tecnog, i u toj formi ima ga u stvari, jako puno, kad se prevede u gasovito stanje. Evo malo prakticno poredjenje: u boci od oko 2.5kg ima nesto vise od 2l tecnog N2O (oko 20% je gusci od vode), sto odgovara kolicini od oko 1.320 litara gasovitog N2O na atmosferskom pritisku i 15c temperature. S obzirom da N2O ima 36% kiseonika po tezini, a vazduh ima 23.6%, N2O dakle nosi oko 52% vise kiseonika nego vazduh. 1.320 litara x 1.52 = cca. 2.000 litara. Prevod: boca od 2.5kg N2O nosi istu kolicinu kiseonika kao sto je ima u 2.000 litara vazduha, sto znaci (jako grubo racunato) da bi motor od 2.000ccm mogao da radi 40 sekundi na 6000 obrtaja koristeci SAMO bocu od 2.5kg N2O kao izvor kiseonika. Jako gruba matematika, slobodno me ispravite ako sam napravio kakvu kardinalnu gresku, ali to je otprilike to. Ovo ujedno neka bude i odgovora na pitanje "koliko dugo traje boca N2O?" Smesko Eto, racunajte Smesko

2. Kako N2O daje snagu?
Da se razumemo, N2O ne povecava snagu motora u KS, vec daje obrtni moment. Ista stvar, reci cete, medjutim zna se da motor u stvari pravi obrtni moment, a da je snaga samo matematicka funkcija obrtnog momenta kroz obrtaje. To i jeste bitna stvar, N2O daje instant obrtni moment, bez cekanja da se turbina zavrti, bez visokih obrtaja, to ga i cini idealnim za popunjavanje turbo rupa, na primer. N2O daje dodatni obrtni moment omogucavajuci motoru da sagori vecu kolicinu goriva (vise o tome kako to radi nesto kasnije) na nizim obrtajima nego sto je to inace moguce u normalnom rezimu rada. Sagorevanjem vise goriva dobija se duzi period sagorevanja, odnosno veca prosecna sila kojom se klip pritiska nadole. Pri ubrizgavanju N2O u motor, N2O se raspada na azot i kiseonik, gde kiseonik omogucava dodavanje vece kolicine goriva radi postizanja vece snage, a azot sluzi kao ublazivac mehanickih opterecenja i pomaze sprecavanju detonacija.

Da bi se N2O bezbedno koristio, potrebno je dakle ubrizgati precizno odredjenu kolicinu dodatnog goriva sa precizno odredjenom kolicinom N2O. sva dodatna kolicina kiseonika unesena putem N2O, mora imati i odgovarajucu kolicinu goriva da bi se izbegao rad motora sa osiromasenom smesom, i samim tim i ostecenje motora. Pod uslovom da se ova kolicin,a odnosno odnos, dovoljno precizno kontrolise, sasvim je bezbedno koristiti N2O u motoru i postici ogromna povecanja snage, POD USLOVOM da vas motor to povecanje snage moze i mehanicki da podnese. Napominjem da motor moze da pukne i sa 100KS povecanja snage na BILO koji nacin, znaci ako pukne sa 100KS N2O, pukao bi i sa 100KS sa turbinom, ili bilo kojim drugim vidom dodavanja snage - jer se SVI, u principu, svode na isto.

Praktican primer: motor koji pravi 200nm momenta u rasponu od 2500-6000, ispod 2500 pravi vrlo malo. N2O je upravo najefektniji kod niskih obrtaja, jer se u motor uvek ubrizgava konstantna kolicina N2O, bez obzira na obrtaje. Logicno je dakle da ako motor prima toliku i toliku kolicinu N2O u jedinici vremena, da ce najveci efekat postojati ako motor pravi manje obrtaja u istoj jedinici vremena za konstantnu kolicinu N2O. Vise vremena da N2O napuni cilindre znaci da se dobija vise N2O po cilindru po obrtaju motora, dakle visok obrtni moment na niskim obrtajima. Naravno, sto obrtaji vise rastu, svaki cilindar dobija proporcionalno manje N2O po obrtaju, dakle kriva snage koju N2O daje opada sa porastom obrtaja, ali motor tada vec pravi solidnu snagu na visokim obrtajima i bez N2O. Upravo iz tog razloga je N2O idealan za popunjavanje turbo rupa, i nema ga poente drzati do preterano visokih obrtaja. Naravno, stvar se menja koristenjem progresivno kontrolisanih sistema, ali to je vec drugi deo price Smesko

3. Proces i hemija sagorevanja
Vazno je razumeti da N2O, u stvari ne gori, jer sam po sebi nije zapaljiv. N2O je oksidant, odnosno nosilac kiseonika, sto znaci da je uz njega moguce spaliti vise goriva. Procentualno, N2O nosi vise kiseonika nego vazduh, te je dakle potrebno manje N2O nego vazduha, za istu snagu, to je vec objasnjeno. Molekul N2O se, na temperaturi od oko 296c, raspada na atome kiseonika i azota, cime se povecava ukupan udeo kiseonika u cilindru, a smanjuje procentualno udeo azota. Kako i zasto? Pa prosto, N2O se ubrizgava zajedno sa vazduhom koga normalno vuce motor, tako da se obogacuje sadrzaj kiseonika a smanjuje procenat azota. Koliko N2O se ubrizga u odnosu na kolicinu vazduha zavisi od volumetrijske efikasnosti motora, vrste punjenja (atmosferac ili nadpunjenje), od vrste N2O sistema (1 dizna, direct port...), pozicioniranja brizgaljki, duzine usisa, kolicine dodatne snage...mnogo faktora. dodavanjem vise kiseonika dodaje se vise goriva, ubrzava se stopa sagorevanja u cilindru, cime se zahteva manje pomeranje paljenja unapred za maksimalnu snagu, odnosno upravo suprotno - sto je veca snaga, potrebno je paljenje pomeriti unazad, za peak power i izbegavanje detonacija, jer previse rano paljenje ce brzo dovesti motor do detonacija. Znaci, teorija je ista kao i sa povecanjem BOOST-a na overload motorima, sto veci BOOST, to kasnije paljenje je potrebno za kontrolu detonacija i peak power.

Samim time sto je receno da se uvodjenjem vise N2O u motor procentualno smanjuje udeo azota u smesi, koji sluzi kao "kontrolor" detonacija, jasno je da i tu postoji problem kod dodavanja velikih kolicina N2O. Sto ga vise dodate, procentualno se smanjuje udeo azota kao ublazivaca detonacija, sto dovodi do povecanja temperature, sto opet zahteva neki drugi mehanizam kontrolisanja temperature i detonacija. Generalno, kontrola detonacija I vezano s tim kontrola (oslobadjanje) od viska toplote, su glavni problemi N2O motora.

Cesto se void diskusija I postavlja pitanje “zasto se ne koristi cisk kiseonik?”. Indirektno se iz gornjih objasnjenja takodje moze zakljuciti zasto se ne koristi cisti kiseonik, umesto N2O. Osim, ociglednih nedostataka, kao sto je problem skladistenja, problem je upravo u oslobadjanju viska toplote i kontroli detonacija. Ubrizgavanjem cistog kiseonika bez dodatnog azota (koji imate kod N2O…) brzo bi se doslo do tacke kad bi temperature sagorevanja postale previsoke, i dolazilo bi do rada sa presiromasnom smesom.

Kiseonik, kao sto je vec receno, veze vise goriva, i daje vise snage. Azot, sa druge strane, ima dvojak efekat - da ublazi mehanicke udare, i da apsorbuje i odnosi visak toplote, odnosno da pomaze sprecavanju detonacija. Glavni problem kod dodavanja snage sa N2O je sprecavanje detonacija, odnosno raspolaganje viskom toplote - sta raditi s njim i kako to kontrolisati? Pa najjednostavniji nacin je dodavanje vise goriva - vise goriva "upija" toplotu i podize limit detonacija, kao i kod svake druge metode povecanja snage, tu nema razlike. Ako se pretera sa gorivom, ne desava se nista osim sto se izgubi nesto snage, medjutim prebogacivanjem smese pomera se limit detonacija, sto opet omogucava dodavanje vece kolicine N2O Mig Smesko Naravno, sve ima svoje granice.

Treba napomenuti i da je korektan odnos N2O i goriva 9.64:1 - sto i proizilazi iz dosadasnjih cifara. Ako je korektan odnos goriva i vazduha 14.7:1, a N2O nosi 52% vise kiseonika...matematika je jasna Smesko

4. Efekat hladjenja
Jako bitan momenat Smesko Receno je vec ranije da se N2O skladisti u tecnom stanju, I da se u tom stanju, ako je ikako moguce, ubrizgava u motor. Osim vec navedenih prednosti skladistenja, to doprinosi, odnosno stvara, veliki efekat hladjenja kod ubrizgavanja u usis. Vec je receno da se N2O skladisti, idealno, na pritisku od oko 50bar, i temperaturi od oko 20c. Pri prelasku na atmosferski pritisak, N2O u trenutku kljuca, isparava, siri se i temperatura mu opada na oko -88c. Ako se N2O ovako ohladjen ubrizga u usis, prednosti su jasne. Dolazi do smanjenja temperature usisanog vazduha, sto ima dvojak efekat. Prvi je kontrola temperature sagorevanja i direktan uticaj na kontrolu detonacija; drugi je smanjenje zapremina koju vazduh u usisu zauzima (jer je hladniji), sto znaci da motor moze da usisa vise vazduha u jedinici vremena – kao razlika izmedju voznje leti i zimi u ambijentalnim temperaturama, na primer.

E sad, ovo je, nadam se, dovoljno da se razume makar teorija KAKO u stvari rade N2O sistemi, jer je puno nepotrebnog misticizma i dezinformacija upleteno oko cele te price.

Voleo bih da u ovoj temi postavljate vasa pitanja o pojedinim aspektima rada N2O sistema, vezanim za stvari gore nabrojane. Znaci, ako nesto nije jasno, ili dvosmisleno, ili nedovoljno objasnjeno, fire away Smesko Ali pitanja SAMO vezana za nacin rada i generalnu teoriju, bez ulaska u detalje oko pojedinih tipova sistema ili proizvodjaca, i slicno.